Quasiprobability representations of quantum mechanics with minimal negativity
准概率表示,如维格纳函数,在各个研究领域中发挥着重要作用。这种表示中不可避免地出现负性通常被视为非经典性的标志,这对量子计算具有深远的影响。然而,鲜为人知的是,最小的负性,这是必要的一般quasiprobidity表示。在这里,我们专注于一个自然类的quasiprobidity表示,是由简单和经济的区别。我们分别介绍了关于量子态表象、幺正变换和量子信道的三种负性测度。非常令人惊讶的是,所有三个措施导致相同的表示与最小的负性,这是在一对一的对应关系与难以捉摸的对称信息完整的测量。此外,大多数具有最小负性的表示相对于Heisenberg-Weyl群自动协变。此外,我们的研究揭示了一个有趣的权衡负性和对称性的准概率表示。
2016-08-25 quant-ph
Quasiprobability distributions with weak measurements
本文通过光子量子比特弱序列测量实验,结合相称和Margenau-Hill准概率方法,研究了量子相干性在时序测量中的作用,并展示了准分布用于量子监测的潜力。
2025-07-25 quant-ph
Operational Quasiprobability in Quantum Thermodynamics: Work Extraction by Coherence and Non-joint Measurability
本研究将操作准概率(OQ)用作功分布,证明相干性与非联合可测性可提升量子系统的可提取功,还发现准概率负性大小并非非经典功的可靠指标。
2025-10-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
A structure theorem for complex-valued quasiprobability representations of physical theories
本文基于Schmid等人的框架,将复值准概率表示扩展至无需保持恒等通道及无限维空间的情形,证明其可由对状态和恒等式作用的两个映射复合表示,为广义概率理论提供了统一数学框架。
2025-09-13 quant-ph
Nonclassicality criteria: Quasiprobability distributions and correlation functions
我们精确计算了高斯态系统的单模简并参量放大器的量子力学时间特征函数$χ(η)$和二阶相干度$g^{(2)}(τ)$,位移压缩热态,研究非经典性的不同标准。特别是,我们对比的标准,只涉及一次功能的动力系统,例如,准概率分布$P(β)$的Glauber Sudarshan相干或P-表示的状态密度和曼德尔$Q_{M}(τ)$参数,与标准相关的两个时间的关联函数$g^{(2)}(τ)$。
2016-10-27 quant-ph
Quantum Bayesian Inference in Quasiprobability Representations
本文推导了Petz恢复映射在任意拟概率表示下的表达式,并针对正规拟概率表示和SIC-POVMs表示给出了显式公式,揭示了经典与量子逻辑推断的核心差异在于对参考先验的操纵。
2023-06-28 quant-ph
Nonnegative subtheories and quasiprobability representations of qubits
准概率表示中的负性通常被解释为非经典行为的指示。然而,这并不排除非负态表现出通常与量子力学相关的现象-单量子比特稳定态具有非负维格纳函数,但在许多量子信息任务中发挥着重要作用。我们试图确定哪些其他的量子态集和测量的量子位可以是非负的准概率表示,并确定非平凡的酉群,置换这样一个集合中的状态。这些状态和测量的集合类似于单个量子位稳定器状态。我们发现,没有准概率表示的量子比特可以是非负的四个以上的基地,在任何准概率表示的非负基地必须满足一定的对称性约束。我们提供了一个详尽的单量子位基的集合列表,这些单量子位基在某些准概率表示中是非负的,并且也被非平凡的酉群置换。这个列表包括两个三个基的家族,它们都包括作为特殊情况的单量子比特稳定态和一个四个基的家族,其对称群是泡利群。对于高维情形,我们证明了在任意拟概率表象下,d维希尔伯特空间的非负基中不可能有超过2^{d^2}个态.此外,这些基必须满足某些对称性约束,对应于要求基彼此充分互补。
2012-08-22 quant-ph
Negativity Bounds for Weyl-Heisenberg Quasiprobability Representations
在量子理论的准概率表示中,负项的出现是不可避免的,并且由于它与上下文性的开始是等价的,因此在量子计算和信息中具有中心意义。然而,直到最近,人们还不知道在准概率表示中需要多少负性。朱证明了关于一种类型的负性测度的上界和下界是饱和的准概率表示,这是在一对一的对应与难以捉摸的对称信息完全量子测量(SIC)。我们定义了一个负测度族,其中包括作为特殊情况的朱的,并考虑家庭的另一个成员,我们称之为“和负性。“我们证明了一个充分条件,局部最大值和负,并找到确切的全球最大值的尺寸$3$和$4$。值得注意的是,我们发现,朱的结果上的SIC一般不扩展到和负,虽然类似的结果并保持在维度$4$。最后,在维数$8$中的Hoggar线出现在关于和负性的猜想中。
2017-05-05 quant-ph
Quantum advantage from negativity of a work quasiprobability distribution
Università di Padova(帕多瓦大学)
通过分析功的准概率分布负性,建立了量子电池充电过程中量子优势与初始量子相干性之间的简单关系。
2026-08-03 quant-ph
Quasiprobability Thermodynamic Uncertainty Relation
RIKEN(理化学研究所);The University of Tokyo(东京大学)
本文推导了量子热力学不确定性关系的扩展形式,利用Terletsky-Margenau-Hill准概率量化动态涨落,揭示了负值和非经典增强的逃逸率对超越经典限制的输出耗散比的必要性,且该关系不依赖基矢并强于量子相干性。
2026-03-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
A quasiprobability distribution for heat fluctuations in the quantum regime
推导涨落定理的标准方法无法捕捉系统初始状态中量子关联和相干的影响。在这里,我们克服了这个困难,并推导出热交换涨落定理在全量子制度表明,在初始量子关联的存在下,两个局部热态之间的能量交换是忠实地捕获的quasiprobidity分布。它的否定性与语境性的证明相联系,是非古典性的否定。我们讨论了负概率的热力学解释,并提供热流的不平等,只能违反他们的存在。值得注意的是,在任意维度上测试这些完全量子不等式并不比测试传统的涨落定理更困难。我们在最近一个研究两个量子比特之间热传递的实验中收集的数据上测试了这些结果,并给出了在更高维度下见证负概率的能力的例子。
2020-09-10 quant-ph
Quantum Coherence and Anomalous Work Extraction in Qubit Gate Dynamics
Università della Calabria(卡拉布里亚大学);INFN–Gruppo collegato di Cosenza(意大利国家核物理研究所科森扎协作组)
本文提出基于Kirkwood-Dirac准概率分布的框架,量化了相干性在通用循环量子演化中对功提取的贡献,特别研究了异常过程,即在准概率分布负值的情况下,即使单个过程与能量增益相关,仍能提取功。通过分析量子门序列,建立了全电路功统计与构成门的功统计之间的组合关系,揭示了相干性在量子计算热力学中的作用。
2025-10-28 quant-ph
Quasiprobability distribution of work in the quantum Ising model
本文研究横场伊辛模型在全局和局域淬火下的功准概率分布,发现局域淬火可通过负四阶矩揭示量子上下文性,并分析了量子相变临界特征及初始相干性的资源作用。
2023-06-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Minimizing the negativity of quantum circuits in overcomplete quasiprobability representations
本研究提出一种在超完备准概率表示中最小化量子电路总负性的优化方法,通过优化等效准随机向量/矩阵及框架,显著优于标准表示,并在强退相干下结合门合并技术提升效率。
2024-02-08 quant-ph
Quantum coherence from Kirkwood-Dirac nonclassicality, some bounds, and operational interpretation
本研究基于KD准概率的非实性与负性构建量子相干性量化指标,推导其上下界、纯态闭式表达式及非对易基下的权衡关系,提出基于弱值测量的估计方案并探讨与量子互文性的关联。
2024-05-23 quant-ph
Kirkwood-Dirac Quasiprobability as a Universal Framework for Quantum Measurements Across All Regimes
School of Physics,Liaoning University(辽宁大学物理学院)
本文提出 Kirkwood-Dirac 非正概率作为量子测量在所有 regime 中的通用框架,通过指针诱导退相干机制连接弱测量与强测量。
2026-01-25 quant-ph
What is the most general class of quasiprobabilities of work?
如何给出量子系统热力学的统计描述是一个开放的基本问题。关于功,能量基中初始量子相干性的存在可以引起功的准概率,其可以取负值。我们的目的是确定满足某些基本条件的最一般的工作准概率。通过这样做,我们引入了一个一般的概念,拟概率类似于格里森定理。然后,我们使用这些准概率来定义工作的准概率,最后我们讨论了协议的上下文。
2022-10-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum circuits for measuring weak values, Kirkwood--Dirac quasiprobability distributions, and state spectra
本文提出了无需后选择即可测量弱值、KD准概率分布和密度矩阵谱的简单量子电路,基于Bargmann不变量提供了统一视角,并探讨了其在OTOCs和量子Fisher信息等任务中的应用及非经典性。
2023-12-18 quant-ph
On measures of classicality/quantumness in quasiprobability representations of finite-dimensional quantum systems
在本报告中,我们讨论了有限维量子系统状态的经典性/量子性的度量,这些度量基于准概率分布与真实统计分布的偏差。特别是,依赖的经典性的全球指标上分配的量子态空间的几何分析了整个家庭的维格纳准概率表示。一般的考虑是通过构建量子比特和量子比特的希尔伯特-施密特、布雷斯和博戈留博夫-久保-森系综的经典性/量子性的全局指标来举例说明的。
2020-01-11 math-ph math.MP quant-ph
Quasistates and quasiprobabilities
量子态的准概率表示解决了两个主要问题,非经典特征的识别和密度算符的分解。虽然前一方面是当前研究的主要焦点,但后一种分解性质的研究较少。在这篇文章中,我们介绍了一种方法的广义展开的量子态在所谓的准态。与通过非经典分布和纯态算子的准概率分解相反,我们的技术导致经典概率和非半正定算子,定义了准态的概念,携带了系统的非经典特性的信息。因此,我们的方法提出了一个互补的方法突出的准概率表示。我们探讨了我们的技术的有用性与几个例子,包括应用量子态重建和非经典光的表示。此外,使用我们的框架,我们还证明了不可分割的量子关联可以描述的经典联合概率和张量积准态的明确识别的量子纠缠。
2018-10-25 quant-ph
Necessity of negativity in quantum theory
最近,对于具有有限维希尔伯特空间的量子系统,使用数学框架理论的准概率表示集的统一被开发出来,其中证明了这种表示在状态或效应中需要负概率。在这篇文章中,我们将这些结果推广到无限维的希尔伯特空间,著名的维格纳函数是一个特殊情况。因此,本文提出了一个统一的框架来描述量子理论的一组可能的准概率表示,并证明了负性的存在是这种表示的必要特征。
2010-10-15 quant-ph
Anomaly fluctuation theorem for quantum coherence dynamics
Northwest University(西北大学);INO-CNR and LENS(意大利国家研究委员会光学研究所与欧洲激光中心)
本研究为量子相干动力学建立了精确的积分涨落定理,通过KD准概率轨迹定义反常,提供统计约束,展示其在量子资源动力学中的广泛应用。
2026-09-09 quant-ph
Measurement-Feedback Quantum Information Engine: Coherence-Transition Interference and Correlated Work Statistics
Nanchang University(南昌大学);Zhengzhou University(郑州大学)
该研究针对量子信息引擎,建立机制分辨的功统计与时间关联理论,揭示相干性转变干涉的映射规律,发现反馈记忆可降低记录重置成本,关联相干功统计与信息热力学。
2026-08-17 quant-ph
Simulation of quantum computation with magic states via Jordan-Wigner transformations
University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学);Stewart Blusson Quantum Matter Institute, University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学斯图尔特·布拉斯量子物质研究所);Simon Fraser University(西蒙菲莎大学);University of Sydney(悉尼大学);Leibniz University Hannover(汉诺威莱布尼茨大学)
本文提出了一种基于广义约当-温格变换的准概率表示,用于高效模拟魔法态量子电路,并在正向表示状态方面优于现有方法。
2025-12-16 quant-ph
Unified Phase-Space Mapping of Quantum Observables in a Multi-Driven Vapor: Resonance Fluorescence as an Electrometry Probe and Correlation Witness
South Valley University(南谷大学);Imam Mohammad Ibn Saud Islamic University (IMSIU)(伊玛目穆罕默德·本·沙特伊斯兰大学)
该研究提出统一框架分析多驱动蒸汽中量子可观测量,利用密度矩阵形式和SW维格纳函数,揭示可观测量间关系,分离多普勒奇数分量得量子关联见证,共振荧光成热鲁棒可观测量,实现抗多普勒量子传感和精密场电测。
2026-07-14 quant-ph
Quantum Fourier transform, Heisenberg groups and quasiprobability distributions
本文旨在探讨海森堡群、量子傅里叶变换和(准概率)分布函数之间的内在联系。连续和有限量子系统的分布函数首先检查作为量子概率分布的半经典方法。这导致研究一对“共轭”可观测量的某些泛函,通过量子傅里叶变换连接。海森伯群自然地出现在这个研究中,我们快速地看一下它们的表示。量子傅里叶变换表现为由群的自同构产生的两个等价表示的交织算子。分布函数对应于群代数中的某些区别集。一类特殊分布函数(维格纳分布)的边缘性质来自海森堡群的群代数的一类自同构。然后研究了由边缘分布通过Radon逆变换重构Wigner函数的问题,给出了具体的公式。我们认为我们的方法的应用程序的量子信息处理和量子过程层析成像。
2012-01-18 math-ph math.MP quant-ph
Trade-off between predictability and quantum coherence for multi-path interferometry and its operational interpretation
Laboratoire de Physique de l’École Normale Supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris(巴黎高等师范学院物理实验室,巴黎高等师范学院,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学,巴黎大学)
研究多路径设置下可预测性与量子相干性的互补关系,引入基于基的可预测性,推导二者权衡关系,该关系赋予相干性度量操作解释,为源独立量子随机数生成器的猜测概率提供最坏情况界限。
2026-07-22 quant-ph
Estimating outcome probabilities of quantum circuits using quasiprobabilities
我们提出了一种方法,用于估计的结果的概率的量子线路使用蒙特卡罗抽样技术应用于准概率表示。我们的估计收敛到真正的量子概率在电路中的总负确定的速率,使用的措施的基础上的1-范数的准概率的负。如果负增长最多项式的电路的大小,我们的估计有效地收敛。这些结果突出了负性作为量子计算中非经典资源的度量的作用。
2015-08-10 quant-ph
Work fluctuation theorems with initial quantum coherence
本文通过引入功的准概率分布,提出并分析了一个细致涨落定理,以研究初始量子相干性对功涨落定理的影响,并在无初始相干时还原为Tasaki-Crooks涨落定理。
2024-05-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Spin coherence scale: operator-ordering sensitivity beyond the Heisenberg-Weyl group
National Research Council of Canada(加拿大国家研究委员会);University of Toronto(多伦多大学)
研究引入自旋相干尺度度量自旋系统量子相干性,推广正交相干尺度,证明其诸多性质可沿用,在量子计量学有应用,还将框架推广到SU(n)系统,确定不变信道并给出李代数方法定义和表征相干尺度性质。
2026-07-15 quant-ph
Sufficient conditions, lower bounds and trade-off relations for quantumness in Kirkwood-Dirac quasiprobability
本文研究KD准概率的量子性与不确定性原理的关联,给出非经典值充分条件,定义两个KD量子性度量并推导其下界及类不确定性关系的权衡关系,还探讨了测量方法与相关诠释。
2024-05-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum coherence as asymmetry from complex weak values
本文提出利用平移群生成元弱值虚部定义TC w相干性,以量化作为非对称性的量子相干性,并给出实验获取方案及上下界与不确定性关系。
2023-09-17 quant-ph
Approximating outcome probabilities of linear optical circuits
本研究提出利用$s$参数化准概率分布近似线性光学电路输出概率的经典算法,可降低电路负性界,实现高效估计,还给出高斯玻色采样经典可模拟的充分条件,提供多种优于现有结果的量子启发算法。
2023-12-17 quant-ph
Damped quantum harmonic oscillator
在开放量子系统的Lindblad理论框架下,研究了谐振子的阻尼。本文对阻尼量子振子主方程中的量子力学扩散系数的基本约束进行了推广,明确给出了林德布拉德方程的薛定谔和海森堡表示.在此基础上,我们证明了文献中所用的阻尼量子振子的各种主方程都是林德布拉德方程的特例,并且这些方程中的大多数都不满足量子力学扩散系数的约束条件.利用Lindblad主方程的特征函数,得到了坐标和动量的前两阶矩的解析表达式。主方程转化为Fokker-Planck方程的准概率分布。对Glauber $P$表示、反正规序$Q$表示和Wigner $W$表示进行了比较研究.证明了用这些表象求出的阻尼谐振子的方差是相同的。通过求解稳态下的Fokker-Planck方程,证明了准概率分布是二维高斯分布,其宽度由扩散系数决定。密度矩阵通过生成函数表示,生成函数通过求解从主方程导出的时间相关的线性偏微分方程获得。提供了密度矩阵的特定初始条件的说明性示例。
2006-02-17 quant-ph
Noise induced coherent ergotropy of a quantum heat engine
该研究从理论上分析了耦合单模腔的四能级量子热机中噪声诱导相干对有效能的贡献,揭示了多个受相干参数调控的有效能,并发现最优功率对应恒定有效能。
2024-04-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fluctuation theorems for multipartite quantum coherence and correlation dynamics
School of Physics, Northwest University(西北大学物理学院);Shaanxi Key Laboratory for Theoretical Physics Frontiers(陕西省理论物理前沿重点实验室);Peng Huanwu Center for Fundamental Theory(彭桓武理论物理中心);Fundamental Discipline Research Center for Quantum Science and technology of Shaanxi Province(陕西省量子科学与技术基础学科研究中心);QSTAR, INO-CNR, and LENS(QSTAR、意大利国家研究委员会光学研究所(INO-CNR)和莱纳·塞恩实验中心(LENS));Department of Chemistry, Stony Brook University, and Department of Physics and Astronomy, Stony Brook University(石溪大学化学系及物理与天文学系)
本文提出量子多体相干与关联动态的涨落定理,通过多体信息动态和实验验证,揭示非平衡量子信息的动力学结构。
2026-02-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Bounding Kirkwood-Dirac negativity of Gaussian processes
University of Florence(佛罗伦萨大学);Istituto Nazionale di Ottica del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-INO)(意大利国家光学研究所(CNR-INO));Università di Bologna and INFN, Sezione di Bologna(博洛尼亚大学和意大利国家核物理研究所博洛尼分所);Paderborn University(帕德博恩大学)
研究高斯过程下任意量子态的柯克伍德 - 狄拉克准概率,推导出负性上界,发现单模和两次测量时正交算符本征态使上界饱和,纯高斯态达非平凡最小值,表明高斯态可实现非经典性极值。
2026-07-14 quant-ph
Energetics of Fano coherence generation
本文提出V型三能级量子系统,利用Kirkwood-Dirac拟概率分布的非正定性认证Fano相干产生的量子本质,并分析其可提取功与热力学效率。
2024-02-25 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph physics.chem-ph
Probing Kirkwood-Dirac nonpositivity and its operational implications via moments
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心);School of Physical Sciences, Indian Institute of Technology Goa(果阿印度理工学院物理科学学院)
本文通过统计矩检测 Kirkwood-Dirac 分布的非经典特性,并展示其在识别量子资源如量子相干和非经典可提取功方面的应用。
2026-03-26 quant-ph
Interpreting Liouvillian Eigenmodes: Quantized Orbits in Dissipative Systems
School of Physical Sciences, National Institute of Science Education and Research(国立科学教育与研究中心物理科学学院);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);Max-Planck-Institut für Physik Komplexer Systeme(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学);Raman Research Institute(拉曼研究所)
针对开放量子系统中Liouvillian本征模难以解释的问题,提出一种准概率度量,将本征模解释为相干性集合,并证明在多种阻尼下振子保留量子化轨道,实现开放系统的半经典量子化。
2026-10-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantifying quantum speedups: improved classical simulation from tighter magic monotones
幻态的消耗将计算的稳定子模型提升为普适量子计算。在这里,我们提出了三种不同的经典算法来模拟这样的通用量子线路,并通过建立一个家庭的魔术单调的精确连接来表征它们。我们的第一个模拟器引入了一类新的准概率分布,并将其运行时连接到广义的负性概念。我们证明,该算法有显着改善指数缩放相比,所有先前的准概率模拟量子比特。我们的第二个模拟器是一个新的变种的稳定秩模拟算法,扩展到工作与混合状态和显着改善的运行时界限。我们的第三个模拟器通过丢弃负准概率来换取速度的精度。我们将每个算法的性能连接到相应的魔术单调,并通过全面表征单调,我们获得了精确的理解模拟运行时间和误差界。我们的分析揭示了这三种看似无关的模拟技术及其相关单调性之间的深刻联系。对于单量子比特态的张量积,我们证明了我们的单调性都是彼此相等的,乘法的和有效的可计算的,使我们能够对模拟器的性能缩放进行明确的比较。此外,我们的单调性建立了几个渐近和非渐近的状态相互转换和蒸馏率的界限。除了幻态理论,我们的经典模拟器可以适用于其他资源理论在某些公理下,我们证明了通过明确的应用到理论的量子相干性。
2021-03-21 quant-ph
Algebraic Probability-Theoretic Characterization of Quantum Correlations
量子纠缠和非定域性是两个不等价的概念:存在着纠缠态,但它们仍然允许局域现实的解释。本文研究一类特殊的局部隐变量理论,其中量子测量算符保持线性结构。已经证明,当且仅当一个量子态不纠缠时,它具有这样的线性隐变量表示。已知可分态也允许非经典关联,这是由量子不和谐和相关测量捕获的。在本文提出的统一框架中,零不协调态被描述为唯一允许完全相容的经典概率表示的态。本文还讨论了将此框架推广到多体量子态的准概率表示的可能性。
2017-11-14 quant-ph
Quantifying Margenau--Hill Nonclassicality
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心)
本文提出基于矩的框架量化Margenau--Hill准概率分布的非经典性,引入对数负性并推导下界、上界及正性阈值,支持多副本估计。
2026-09-09 quant-ph
Kirkwood-Dirac classical states based on discrete Fourier transform: Representation with directed graph
School of Mathematics, South China University of Technology(华南理工大学数学学院);School of Mathematics and Information Science, Henan Polytechnic University(河南理工大学数学与信息科学学院)
本文研究了当两个正交基之间过渡矩阵为离散傅里叶变换矩阵时,Kirkwood-Dirac 经典态集合的结构特征,通过有向图定义了任意维数希尔伯特空间中的经典态,并证明了其凸包性质。
2026-03-14 quant-ph
Impact of quantum coherence on the dynamics and thermodynamics of quenched free fermions coupled to a localized defect
Istituto Nazionale di Ottica del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-INO)(意大利国家光学研究所);European Laboratory for Non-linear Spectroscopy(欧洲非线性光谱学实验室);Università di Firenze(佛罗伦萨大学);Física Teòrica: Informació i Fenòmens Quàntics, Departament de Física, Universitat Autònoma de Barcelona(巴塞罗那自治大学物理系理论物理、信息与量子现象部门);Centre for Quantum Materials and Technology, School of Mathematics and Physics, Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学数学与物理学院量子材料与技术中心);Department of Physics, University of Trieste(的里雅斯特大学物理系)
研究量子相干对自由费米子与局部缺陷耦合的非平衡动态和热力学影响,揭示相干态与少体相关性在非平衡响应中的作用。
2025-08-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Characterization of the Positivity of the Density Matrix in Terms of the Coherence Vector Representation
一个参数化的密度算子,相干矢量表示,它使用的基础上的正交,无痕,厄米矩阵进行了讨论。使用这个参数化,我们找到的区域允许的向量,代表一个密度算子。指定的区域的不等式所示,涉及组的Casimir不变量。在特定情况下,这允许在运营商的频谱中的简并性的确定。Casimir不变量的识别还提供了一种构造在{ \it local}酉运算下不变的量的方法。给出了几个例子,说明所提供的约束的积极性要求和实用程序的相干矢量参数化。
2003-05-16 quant-ph
Phase-Space Representations of Quantum Error-Correcting Codes
Politecnico di Torino(都灵理工大学);Newcastle University(纽卡斯尔大学)
将广义概率理论的拟概率表示结构定理与玻色子量子纠错码联系起来,为连续变量纠错码建立一般相空间表示,并具体给出GKP码、猫码和二项式码的相空间表示,定义误差在相空间中的数学结构。
2026-09-30 quant-ph
Efficient classical simulation of quantum computation beyond Wigner positivity
本研究将CNC形式体系推广至奇素数维qudit,构建对Clifford群协变、Pauli测量下保正的量子计算准概率表示,其非负扇区超出非负Wigner函数范围,可实现更广泛魔态量子电路的高效经典模拟。
2024-07-14 quant-ph
Quantum Process Nonclassicality
基于单模量子光学过程对相干态的作用,提出了单模量子光学过程的非经典性定义。如果一个量子过程将一个相干态转变为一个非经典态,那么它就是非经典的。为了识别非经典过程,我们引入了量子过程的一种表示,称为过程非经典性准概率分布,其负值表示过程的非经典性。使用这个分布,我们推导出一个关系,用于预测一个给定的输入状态的输出状态的非经典性。我们通过实验证明了我们的方法,考虑作为一个非经典过程的单光子添加,并预测非经典的输入热态的输出状态。
2013-04-23 quant-ph
Orthogonalization speed-up from quantum coherence after a sudden quench
Istituto Nazionale di Ottica del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-INO)(意大利国家光学研究所);European Laboratory for Non-linear Spectroscopy, Università di Firenze(佛罗伦萨大学非线性光谱学欧洲实验室);Física Teòrica: Informació i Fenòmens Quàntics, Departament de Física, Universitat Autònoma de Barcelona(巴塞罗那自治大学物理系理论物理、信息与量子现象部门);Centre for Quantum Materials and Technology, School of Mathematics and Physics, Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学数学与物理学院量子材料与技术中心);Department of Physics, University of Trieste(的里雅斯特大学物理系)
研究突变淬火后量子相干对正交化速度的影响,揭示其与能量本征态数量和相互作用强度的关系,并提出通过Ramsey干涉仪实验验证的方案。
2026-04-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Geometrical Representation of Angular Momentum Coherence and Squeezing
提出了一种简单而优美的几何表示来描述角动量算符的相干和压缩概念。对Schwinger表象中的角动量相干态进行Bogoliubov变换得到了角动量压缩态[Phys. Rev. { \bf{A 51} }(1995)]。给出了角动量相干态和压缩态的几何相空间描述,并与谐振子相联系。我们的几何表示的独特之处在于描绘了角动量分量的期望值及其不确定性。角动量相干态和压缩态的玻色子表象与传统的玻色子表象进行了比较,指出了这种表象在相干态和压缩态的背景下的优点。将单模压缩的结果推广到双模压缩,并与单模压缩作了比较。我们还指出了几何表示在分析干涉仪的精度和研究量子力学二能级系统系综的行为、动力学及其与辐射的相互作用中的可能应用。
2000-12-17 quant-ph
Quasiprobabilities from incomplete and overcomplete measurements
Paderborn University(帕德博恩大学);TU Wien(维也纳工业大学)
本文提出从一般含噪声测量重构准概率表示的通用方法,统一推广了 Kirkwood-Dirac 和 s-参数化准概率,并系统处理信息不完备与超完备测量对非经典性判定的影响,以单量子比特为例比较不同方案。
2025-11-06 quant-ph
Relationship between covariance of Wigner functions and transformation noncontextuality
我们调查的量子变换的两个属性之间的关系,经常在流行的量子理论的子理论研究:协方差的Wigner表示的理论和存在的变换非上下文的本体论模型的理论。我们考虑量子理论的子理论由一组状态、测量和变换指定,定义为指定一组幺正,在子理论内的状态(和测量)之间映射。我们表明,如果存在一个Wigner表示的子理论,这是协变下定义的一组变换的酉群,然后承认的子理论的变换非上下文的本体模型。我们提供了一些具体的参数来推测,相反的声明也持有提供的基础本体模型是一个由维格纳表示。此外,我们调查的协方差和变换的noncontextuality与存在的准概率分布的理论,代表的积极性保持地图的变换的关系。我们的结论是协方差意味着变换的非语境性,这意味着积极性的保存。
2022-11-05 quant-ph
Almost no experiments have classical Kirkwood-Dirac representations
Univ. Lille, CNRS, Inria, UMR 8524, Laboratoire Paul Painlevé(里尔大学);Hitachi Cambridge Lab.(日立剑桥实验室);DAMTP, Centre for Mathematical Sciences, Univ. of Cambridge(剑桥大学数学科学中心应用数学与理论物理系);Cavendish Lab., Department of Physics, Univ. of Cambridge(剑桥大学卡文迪许实验室)
本文研究了Kirkwood-Dirac分布的古典态集的性质,证明当随机选取两个可观测量时,所得分布的古典态集是一个维度为2d-1、顶点数为2d的简单多面体,表明大多数Kirkwood-Dirac分布的资源理论中自由态集是简单且小的。
2026-07-03 math-ph math.MP quant-ph